Los imanes permanentes de neodimio (ndfeb) hoy prácticamente han expulsado a todos sus "hermanos" de la industria. Esto sucedió no solo porque tienen un poder significativamente superior a cualquier análogo, sino también porque son relativamente económicos. Es la combinación de las más altas características electromagnéticas con un bajo costo lo que les ha dado tanta popularidad.
Imanes de neodimio - composición
A pesar del nombre, los productos que describimos tienen más del 62 % de hierro y solo alrededor de un tercio de neodimio. Además, el boro también está presente en la aleación (solo un dos por ciento) y, posiblemente, otros elementos, como el cobalto, en pequeñas cantidades. Algunas tecnologías también implican la presencia en la composición de varios polímeros agregados para la resistencia y plasticidad de las formas.
Producción tecnológica
La sustancia de la que están compuestos los imanes de tierras raras de neodimio quizás no pueda denominarse aleación en el sentido propio de la palabra. Dado que el cuerpo del producto no se vierte a partir de metal líquido, sino que se sinteriza a partir de una masa de polvo, que se vierte en moldes y se compacta a alta temperatura. A veces, para darle al producto una forma compleja, se le agregan sustancias sintéticas, lo que le da fuerza adicional, pero se pierde una proporción significativa de las características magnéticas.
Incluso en la etapa de formación de espacios en blanco a partir del polvo, los imanes de neodimio adquieren sus famosas propiedades a las que se expone la aleación, que forma el vector del campo electromagnético. La magnetización final ya tiene lugar cuando el producto está casi listo.
Todo el proceso de fabricación se lleva a cabo en un equipo bastante complejo y algunas etapas se llevan a cabo en el vacío. Es por eso que tales productos no pueden llamarse baratos, y también porque la composición de un imán de neodimio incluye un material de tierras raras, un kilogramo, que cuesta alrededor de $ 100 en el mercado. A pesar de que solo hay un tercio de neodimio en cada tonelada de productos, esto afecta significativamente el precio.
Direccionalidad del campo electromagnético
Probablemente haya notado que los objetos magnéticos a menudo atraen el hierro no con toda su área, sino con un lado determinado. Además, si intenta conectar dos de estos objetos, pueden repelerse, y un imán de neodimio (ndfeb) no es una excepción en este sentido. La razón está en el tipo de magnetización, que se forma en la etapa inicial de producción y puede ser axial, diametral y radial.
Si consideramos un disco como ejemplo, veremos que sus polos están ubicados en las superficies planas superior e inferior, mientras que los de los dispositivos diametrales están en una superficie lateral curva. Finalmente, qué significa un imán de neodimio con magnetización radial, es mejor verlo en el ejemplo de un anillo. Los polos aquí están ubicados a lo largo de la superficie exterior convexa ya lo largo de la interior.
¿Cuáles son las propiedades del imán de neodimio de tierras raras?
La energía magnética en discos o barras de neodimio puede alcanzar los 400 kJ/m. cubo, que es casi cuatro veces más alto que el de las contrapartes de ferrita. Al mismo tiempo, para arrancar una pequeña arandela de 50 gramos de una superficie de hierro, se requiere una fuerza de al menos 20 kg. Los objetos grandes hechos de neodimio son casi imposibles de arrancar del metal a mano.
Las tasas de desmagnetización también son sorprendentes. Incluso después de medio siglo de uso activo, la aleación magnética de neodimio conservará la mayoría de sus propiedades de atracción, mientras que la ferrita se habrá desmagnetizado casi por completo en ese momento. Por otro lado, tales dispositivos también tienen sus debilidades, quizás la más importante de ellas es la fragilidad.
Para dar a los productos de neodimio sus fantásticas características, los fabricantes se ven obligados a recurrir a la tecnología de sinterización, que aún no alcanza una alta resistencia. Para proteger de alguna manera el imán de neodimio, el hierro, el boro y el neodimio se cubren con una capa protectora de cobre y níquel. Con un manejo cuidadoso, esto es suficiente, pero no se recomienda dejar caer o golpear los objetos obtenidos por sinterización. De lo contrario, encontrará su otro defecto: la susceptibilidad a la corrosión. Sus manifestaciones pueden aparecer en los sitios de astillas o grietas.
El segundo inconveniente son las temperaturas limitadas a las que se puede operar un imán de neodimio, es mejor no exponer la composición a un calor superior a +80 °C. Aunque los grados especiales de neodimio pueden soportar +200 °C sin sufrir daños.
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Este superimán de tierras raras apareció en el mercado nacional hace relativamente poco tiempo, pero muy rápidamente prácticamente reemplazó a los simples imanes de cerámica (ferrita) de muchas industrias. Este resultado fue posible gracias a las impresionantes ventajas operativas de la novedad. En particular, los imanes de neodimio-hierro-boro tienen las siguientes fuerzas:
1) Durabilidad. La desmagnetización a un nivel de solo un pequeño porcentaje durante cien años es una cifra asombrosa a la que las alternativas existentes ni siquiera pueden acercarse. El material, de hecho, es eterno, pero puede perder sus propiedades debido al calentamiento. La debilidad a las altas temperaturas limita las áreas donde se utiliza un imán de neodimio.
2) Fuerza magnética. Incluso los artículos muy pequeños del tamaño de una moneda pueden sostener de forma segura objetos que pesan varios kilogramos. Los imanes de neodimio grandes y potentes pueden hacer frente fácilmente a una masa de varias toneladas.
3) Diseño. No hay restricciones para hacer varias formas de superimanes de tierras raras a base de neodimio.
Ámbito de aplicación de los imanes de neodimio.
Debido a las propiedades de rendimiento únicas de los superimanes de tierras raras a base de neodimio, los consumidores privados y las empresas pueden resolver una variedad de problemas con su ayuda. Por el momento, hay muchas áreas donde se utilizan imanes de neodimio:
1) Diseño de interiores. Instale estantes de metal duraderos en cualquier habitación sin trabajo de instalación. Al mismo tiempo, los estantes se pueden mover a una nueva ubicación en cualquier momento. Lea más sobre los imanes en el interior en nuestro artículo: Dónde se usan los imanes en la vida cotidiana
2) Buscar trabajo. Sobre la base de imanes de neodimio, se fabrican dispositivos telescópicos convenientes que le permiten levantar una tuerca u otro objeto de metal pequeño que ha rodado en un lugar de difícil acceso en un par de momentos. Además, este material sirve como los principales elementos estructurales de un poderoso imán de búsqueda, con la ayuda de los cuales es posible detectar y levantar objetos pesados que pesan cientos de kilogramos desde el fondo de los embalses.
3) Entretenimiento. El área más prometedora en la que los imanes de neodimio se pueden utilizar con especial éxito es la fabricación de rompecabezas y varios juegos educativos. Tal entretenimiento atrae invariablemente la atención de niños y adultos.
4) Construcción. Los imanes de neodimio encuentran su aplicación en obras de construcción de cualquier nivel. Sirven como abrazaderas en la fabricación de estructuras de hormigón armado, y también se utilizan en muchas otras operaciones. Los imanes planos de neodimio se utilizan para la fijación de muebles.
5) Operaciones de carga y descarga. Los engorrosos dispositivos de elevación basados en electroimanes están siendo reemplazados por modelos compactos, fáciles de usar y rentables. Puertos, almacenes mayoristas, pisos comerciales: estos están lejos de todos los objetos en los que se utilizan imanes de cubo y rectángulo de neodimio como parte de potentes pinzas magnéticas.
El uso de imanes con fines medicinales.
Además de resolver numerosos problemas aplicados, los imanes potentes se utilizan ampliamente en medicina. En particular, la magnetoterapia ya se ha establecido firmemente como uno de los tipos de tratamiento preventivo y clínico más eficaces y prometedores. Usando adecuadamente el poder de los campos magnéticos, es posible influir en la concentración de enzimas y hormonas, purificando la sangre y activando los mecanismos naturales de autorregulación.
La alta eficacia del uso de imanes ha sido clínicamente probada en la reducción del dolor y, en particular, en el tratamiento de la migraña. Después de un curso de procedimientos bajo la supervisión de un especialista, es posible mejorar significativamente la condición del cuerpo y fortalecer el sistema inmunológico incluso sin tomar medicamentos. Por lo tanto, la magnetoterapia se convierte en una de las industrias más importantes donde se puede utilizar el imán de neodimio.
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Desde que se inventó el imán de neodimio a principios de los años 80, su uso se ha extendido a casi todas las áreas de la industria, desde ropa y alimentos hasta la construcción de máquinas herramienta y el espacio. Hoy en día, prácticamente no hay industria donde se utilicen tales dispositivos. Además, en la mayoría de los casos, prácticamente han reemplazado a los ferriimanes tradicionales, que son significativamente inferiores en sus características.
¿Cuál es la razón de la popularidad de los productos de neodimio?
En pocas palabras, hablemos de qué es un imán de neodimio y dónde se utiliza.
Las propiedades magnéticas del neodimio se descubrieron hace relativamente poco tiempo, y los primeros productos aparecieron solo en 1982. A pesar de esto, inmediatamente comenzó a ganar popularidad. La razón son las asombrosas características de la aleación, capaz de atraer objetos de hierro cientos de veces su propio peso y decenas de veces más fuertes que los dispositivos ferromagnéticos. Debido a esto, la técnica donde se utilizan imanes de neodimio se ha vuelto más pequeña en tamaño, pero al mismo tiempo mucho más eficiente.
La composición de la aleación, además de neodimio, contiene hierro y boro. Para obtener el producto deseado, estas sustancias en forma de polvo no se funden, sino que se sinterizan, lo que conduce a un inconveniente importante: la fragilidad. Una capa de aleación de cobre y níquel ayuda a eliminar las virutas y la corrosión, gracias a lo cual el producto está listo para su uso completo.
Imanes de neodimio: uso en la vida cotidiana
Hoy en día, cualquiera puede comprar barras, discos o anillos de neodimio y usarlos en el hogar. Dependiendo de las tareas, puede elegir el tamaño, el peso y la forma deseados del producto, de acuerdo con su billetera. A continuación, ofrecemos varias opciones para usar dispositivos magnéticos, aunque, en realidad, el alcance del uso es casi ilimitado y está limitado solo por la imaginación del propietario.
Entonces, ¿dónde se usa un imán de neodimio en la vida cotidiana?
Búsqueda y recogida de objetos metálicos
Ahora no tendrás problemas para encontrar cosas de hierro que hayan rodado debajo de los muebles o caído a un pozo. Simplemente sujete, por ejemplo, un disco magnético al extremo de un palo o átelo a una cuerda y pase un dispositivo tan simple sobre el lugar donde probablemente cayó el objeto. Literalmente en unos minutos, lo perdido estará en tus manos sano y salvo.
El uso de un imán de neodimio también ayudará a recolectar virutas de metal o tornillos autorroscantes desmenuzados. Para mayor comodidad, envuelva el artículo de neodimio en una bolsa de tela, calcetín o plástico. Esto ayudará, por un lado, a proteger la superficie de trabajo de restos de hierro que se peguen, y por otro, a quitar todo lo que se haya pegado de una vez y no separar cada tornillo por separado.
Titulares
Hablando de las áreas donde se utilizan los imanes de neodimio en la vida cotidiana, mencionaremos varios tipos de abrazaderas. Con su ayuda, puede colgar cualquier objeto que contenga hierro en superficies verticales: utensilios de cocina o de plomería, jardinería y cualquier otra herramienta. Simplemente monte las tiras de neodimio en el soporte en un orden determinado y, si es necesario, conéctelas, por ejemplo, con cuchillos o destornilladores.
El uso de un imán de neodimio en la vida cotidiana también es posible para colgar objetos que no sean de hierro: cuadros, espejos, estantes, mosquiteros, etc. Para hacer esto, fije una placa magnética en las cosas y en la superficie donde planea montarla, una pequeña lámina de hierro.
Como ya dijimos, la aleación de neodimio es bastante frágil, por lo que no es deseable violar su integridad al taladrar o cortar, lo que afectará significativamente las propiedades del metal. Es mejor elegir imanes de neodimio como suspensiones, cuyo uso no requiere procesamiento adicional. Afortunadamente, las tiendas en línea ofrecen productos de varias configuraciones con orificios del diámetro deseado, con varios sujetadores y recortes. Por lo tanto, puede seleccionar fácilmente el dispositivo de la configuración deseada. Con el mismo éxito, puedes usar elementos magnéticos como pestillo en una puerta, para colocar una insignia o para crear tu propio imán de nevera. Esta no es una lista completa de áreas donde se usa un imán de neodimio.
abrazaderas
Si necesita pegar dos superficies y, debido a la complejidad de la forma, no será posible usar un tornillo de banco, las piezas magnéticas nuevamente ayudarán a resolver el problema. Simplemente coloque los objetos a pegar entre ellos, que, debido a la fuerza de atracción del neodimio, se presionarán fuertemente entre sí.
Con este tipo de clips, puede limpiar o lavar fácilmente superficies que parecían completamente inaccesibles. ¿Dónde se usan específicamente los imanes de neodimio? Para lavar las superficies exteriores del vidrio del balcón, limpiar el acuario y otros recipientes de vidrio de difícil acceso. Coloque la barra magnética dentro de la toallita, que está fijada en el exterior del balcón, sujetándola con otro imán desde el interior. De esta forma, puedes dirigir la toallita exterior hacia donde quieras y limpiar perfectamente el cristal.
Auto
Puede deshacerse de las virutas y otros desechos metálicos en el aceite del motor usando un imán de neodimio, hay un video sobre esto en la red. Fije el dispositivo magnético en el tapón de drenaje del cárter, el neodimio atraerá micropartículas de hierro y no entrarán en los mecanismos de trabajo del automóvil.
Con una pequeña placa de neodimio, también puede fijar cualquier objeto en la carrocería del automóvil, y con la ayuda de grandes discos o barras magnéticas, puede nivelar pequeñas abolladuras.
Imán de neodimio: aplicación en la vida cotidiana. Momentos inexplorados
Muchos científicos creen que las ondas electromagnéticas tienen un efecto beneficioso sobre los organismos vivos. En este sentido, han aparecido muchos dispositivos que se cree que promueven el crecimiento de las plantas y curan el cuerpo. Muchos jardineros pegan varillas magnéticas junto a las plantas plantadas y los ganaderos colocan artículos en jaulas para mascotas. Además, ahora son populares varias pulseras magnéticas, el acabado de neodimio de la ropa, la purificación del agua y mucho más.
Por supuesto, en el artículo hemos tocado solo una pequeña fracción de las áreas donde los imanes de neodimio han encontrado aplicación, puede encontrar videos y artículos con otras formas de usar estos productos en la red.
El neodimio es el material magnético permanente más poderoso conocido actualmente por los científicos. También es muy asequible, lo que lo hace adecuado para una multitud de casos de uso.
imanes de tierras raras
La composición química de un imán de neodimio: Nd2Fe14B, es decir, dos átomos de neodimio, 14 átomos de hierro y un átomo de boro. Por lo tanto, a veces estos imanes se denominan "neodimio-hierro-boro". Se trata de imanes de tierras raras que, a diferencia de los imanes convencionales de ferrita y cerámica, contienen átomos de los lantánidos o actínidos de la tabla periódica. Los imanes de neodimio son los imanes de tierras raras más potentes. Su fuerza suele estar dada en Gauss (Mega Gauss-Oersted, energía magnética), y dependiendo de la forma y clase, puede llegar a 13.500 Gauss o más, aunque suele ser de 2000 Gauss. En comparación, los imanes del refrigerador emiten alrededor de 50 gauss.
Aplicación de imanes de neodimio
Los imanes de neodimio son relativamente económicos, por lo que se utilizan con bastante frecuencia tanto en la industria como en la vida cotidiana, así como por aficionados e investigadores. Por ejemplo, todos los discos duros de las computadoras modernas tienen un pequeño imán de neodimio en forma de segmento que ayuda a guiar la aguja para leer los datos.
También puede encontrar imanes de neodimio en costosos sistemas acústicos, en accesorios de muebles, accesorios varios, etc. Los imanes de neodimio también se utilizan como imanes de recuerdo. La única desventaja de los imanes de neodimio es que pierden parte de su energía magnética a altas temperaturas de funcionamiento. Esto elimina el uso de imanes de neodimio en la electrónica donde se genera mucha energía térmica. Sin embargo, existen diferentes clases de imanes de neodimio que se pueden utilizar a temperaturas de hasta 200 grados centígrados.
Ventajas de los imanes de neodimio
La principal ventaja de los imanes de neodimio. es su fuerza: por ejemplo, ¡un imán del tamaño de una moneda de 5 rublos (25 mm de diámetro y 5 mm de grosor) puede soportar un peso de casi 9 kg! Dos imanes conectados entre sí en el ángulo equivocado pueden dañar la piel hasta el punto de causar hematomas. Y los imanes grandes (por ejemplo, 50 * 30 mm) son extremadamente peligrosos, por lo que debe tomar precauciones cuando trabaje con ellos. Pero con las precauciones adecuadas, los imanes de neodimio se pueden utilizar en proyectos de entretenimiento e incluso educativos.
La segunda, pero no menos importante, ventaja de los imanes de neodimio es su vida útil.. Y aunque la tecnología para la producción de imanes de neodimio tiene solo 30 años, ¡ya se puede decir que los imanes de neodimio pierden solo alrededor del 1% de su energía magnética en 100 años! A modo de comparación, los imanes de ferrita ordinarios no duran más de 10 años, después de lo cual se convierten en una simple pieza de hierro.
¿Se ha preguntado alguna vez por qué los imanes de ferrita se fabricaban con mayor frecuencia en forma de herradura, con un pie pintado de rojo y el otro de azul? La respuesta es simple: los fabricantes intentaron acortar las líneas de campo magnético de un imán de ferrita para aumentar su vida útil. Los imanes de neodimio no necesitan esto, por lo que puede hacer casi cualquier forma y también hacerlos "multipolares", es decir, que tiene múltiples polos en la superficie.
Fenómenos magnéticos
En nuestra tienda online puedes encontrar una película para visualizar líneas de campo magnético en un entorno físico. Los imanes de neodimio cuidadosamente colocados pueden contribuir a la levitación diamagnética, un fenómeno peculiar que puede levantar pequeños objetos en el aire sin contacto. Si intenta arrastrar un imán sobre una superficie no magnética (aluminio, cobre), sentirá la fuerza de la "perturbación magnética" o simplemente la resistencia de las corrientes de Foucault que se producen cuando el imán se mueve sobre la superficie no magnética. ¡Intenta repetir estos experimentos con nuestros imanes y no te arrepentirás!
No en vano se dice que el magnetismo es el fenómeno más hermoso de la física que alguna vez enfrentamos!
¡Hola! Para empezar, excelentes críticas de tales imanes.
ya han estado en el sitio. Es gracias a esto que también decidí convertirme en propietario de imanes en miniatura y potentes que son útiles para el hogar.
Su precio, en el momento del pedido, era de unos 160 rublos.
Descripción del pedido: 10 imanes, diámetro de cada 2 cm, peso de 10 piezas - alrededor de 40 g. 
El paquete llegó en 44 días. Se empaquetaron en un sobre amarillo estándar y se envolvieron con 4 capas de granos y cinta adhesiva. Aparentemente, el vendedor estaba tratando de proteger el mundo exterior del campo magnético de su producto. Aunque podemos estar hablando de la fragilidad de los productos, que, por lo tanto, el vendedor me informó claramente.
La fuerza requerida para separar las partes metálicas del imán resultó ser mucho mayor que la de los imanes domésticos convencionales.
Puede encontrar una variedad de aplicaciones: para almacenar llaves en un estado suspendido (si el campo magnético de la llave afectará el chip de la tableta de la llave del intercomunicador y las tarjetas de crédito, eso es lo que me preocupa), para almacenar cubiertos (cuchillos ) en la cocina (la estética sigue siendo me gustaría implementarla al mismo tiempo), trucos, arreglar varios dispositivos en un automóvil, en un refrigerador y otras superficies metálicas, buscar y extraer objetos metálicos de lugares difíciles de alcanzar. lugares, etc También conocí vendedores con imanes con un agujero en el centro para sujetadores, probablemente sería mejor para mí ordenarlos. Y cómo arreglarlos (cinta adhesiva o pegamento 3M) aún no se ha decidido, y tampoco está claro si el adhesivo y la cinta adhesiva pueden soportar la fuerza aplicada para separar la llave (cuchillo).
Para qué se compraron los imanes, lo hicieron al 100%, libremente, obviamente con una reserva de energía, guardaron llaves, cuchillos, etc. en el peso. 
Aquí hay solo una serie de artículos de acero inoxidable (cucharas, por ejemplo, un fregadero de cocina de acero inoxidable) que no poseen magnetismo y no son atraídos por ningún imán. Esto debe ser considerado antes de comprar. Puedes practicar con un imán ordinario: lo que lo atrae, lo mismo atraerá a los discutidos.
Los datos sobre los compuestos de neodimio se pueden encontrar en
wikipedia
Por lo tanto, todo vale mucho, pero esto es lo que confundió: la composición de estos imanes no contenía el notorio neodimio (Nd), aunque la fuerza de atracción de los imanes es realmente grande. Me sorprendió mucho este hecho. Para determinar la composición de la aleación a partir de la cual se fabricaron los imanes, se utilizó el dispositivo Titan S1. Las características del dispositivo están destacadas por mí en la revisión.
El dispositivo en sí 
La composición del imán de neodimio resultante (%)
Ni - 71,76
Febrero - 24.06
Cr - 3.87
V - 0,13
Ti - 0,08
Manganeso - 0.08
A modo de comparación, la composición del imán "imanes cantores" o "huevos de serpiente de cascabel", comprado en un puesto con cada cosita por 30 rublos, que tiene un magnetismo más débil:
FE - 93,44
Ti-5,02
Manganeso - 0,88
Co - 0.25
cobre - 0,17
W-0,13
Zn - 0,04
mes - 0.02
Como puede ver, difieren en la base: Ni y Fe. Esto es comprensible, pero no está claro, ¿dónde está el neodimio prometido por el vendedor como parte de los imanes?
Para aquellos que son especialmente curiosos:
La composición de la cuchara, absolutamente insensible a cualquier imán:
Fe-66,55
Cr-30.75
Ni-1.47
Pd-0.93
W-0.15
Manganeso-0.04
La composición de la hoja del cuchillo (en la foto) está perfectamente sujeta por un imán de neodimio:
Fe-85,92
Cr-13.36
Ni-0.18
Manganeso-0.37
Resumiendo, puedo decir que los imanes hacen bien su trabajo, por lo que puedo recomendarlos para su compra. El vendedor ha recibido comentarios positivos. Bueno, neodimio, y puedes vivir normalmente sin él. Tal vez incluso mejor para la salud.
Adición: resultados de la prueba de choque.
Por el bien de la verdad y la curiosidad, sacrifiqué un imán. Limpié un lado con una lima, por cierto, la capa superficial se quita muy fácilmente. En el proceso, el imán cayó sobre el suelo de gres porcelánico y demostró su fragilidad al romperse en varios pedazos. 
Después de volver a evaluar la composición. Los componentes son los mismos. No hay neodimio. Pero las proporciones han cambiado. En un 8 por ciento había más hierro y menos níquel, respectivamente. Es decir, bajo una capa de recubrimiento a base de níquel, el propio imán, con un alto contenido en hierro. Asocio este hecho con el hecho de que eliminé parte del níquel durante el procesamiento con un archivo en forma de chips (violando así la proporción de elementos en la muestra) o con un error de medición (lo más probable es que no). El dispositivo usado lo tiene, porque. muestra el valor medio de la medida y el intervalo de confianza.
A continuación, las piezas del imán se colocaron en agua hirviendo durante 2 minutos y también se calentaron al fuego. Refréscate de forma natural. La pieza hervida conservó por completo sus propiedades magnéticas, la calcinada las perdió por completo y se convirtió en basura innecesaria. En el proceso de calcinación, observé varias chispas (como "bengalas de Año Nuevo").